微流控是一種新興的微型化技術(shù),，它將傳統(tǒng)的流體控制技術(shù)應(yīng)用于微米和納米尺度中,。這種技術(shù)利用微型管道和微閥門等微型制造工藝,，在微米和納米級別上控制和處理微小液滴或單元，并實現(xiàn)高效,、精確的分析和檢測。
微流控技術(shù)是指一種用微米或納米級流道來控制,、操作和分析微量液體的技術(shù),。它是將微型加工技術(shù)、微流體力學(xué)和生物分子分析等領(lǐng)域結(jié)合在一起,，將生物分析,、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域推向了一個全新的高度。其主要應(yīng)用于藥物篩選,、基因組分析,、細(xì)胞培養(yǎng)和分析、微生物分析,、微流控診斷等領(lǐng)域,。
微流控系統(tǒng)的核心是微流體芯片，也稱為實驗室芯片,，該芯片通常由聚合物,、玻璃、硅等材料制成,，具有微米級別的通道和微結(jié)構(gòu),，在不同的通道和反應(yīng)腔中加入液體、細(xì)胞和生物分子,，可以進(jìn)行多種復(fù)雜的生物和化學(xué)反應(yīng),。
常規(guī)來講，一個微流控系統(tǒng)應(yīng)包含以下幾個子系統(tǒng)：
1.流體驅(qū)動子系統(tǒng),。
2.過程監(jiān)測及控制子系統(tǒng),。
3.微流控芯片。
4.檢測分析子系統(tǒng),。
流體驅(qū)動子系統(tǒng)此部分通常由微流體驅(qū)動泵組成,。壓力泵、注射泵和蠕動泵是常用的微流體驅(qū)動泵,，可滿足多種微流控應(yīng)用需求,，其中，壓力泵常用于高穩(wěn)定性微流體進(jìn)樣(如液滴制備),，注射泵常用于中等精度和高壓微流體進(jìn)樣(如微流控石油驅(qū)替),，蠕動泵常用于低精度大流量循環(huán)流體進(jìn)樣。過程監(jiān)測及控制子系統(tǒng)此部分通常由流量傳感器和各種閥門組合而成,。在此子系統(tǒng)中,，即可實現(xiàn)流量的反饋控制,，同時，結(jié)合閥門控制,，也能實現(xiàn)流體的序列進(jìn)樣,、循環(huán)進(jìn)樣和體積定量等多種流體操控。
它包括流道,、微閥,、微泵、控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等組成部分,。其中,，微流道是系統(tǒng)中關(guān)鍵的部分，其直徑一般在幾微米到幾百微米之間,，可以通過微加工技術(shù)制造成各種形狀的結(jié)構(gòu),，例如直通流道、分支流道,、交叉流道等等,。微流道中的液體可以被精確地控制和分流，以實現(xiàn)微小管道中的控制和操作,。微閥和微泵則是系統(tǒng)中用于控制流體運(yùn)動的設(shè)備,，常用的驅(qū)動方法有壓力、電動,、機(jī)械和化學(xué)驅(qū)動等,。
控制系統(tǒng)是它中的另一個重要組成部分，可以通過電腦和專用軟件實現(xiàn)對運(yùn)行和控制,，并實時監(jiān)測和記錄實驗數(shù)據(jù),。檢測系統(tǒng)則可檢測或讀取系統(tǒng)中液體的變化，例如檢測微流道中特定分子的濃度,、檢測細(xì)胞狀態(tài),、檢測快速混合后反應(yīng)物濃度等等。
微流控是由生物,、化學(xué),、醫(yī)學(xué)、流體,、材料,、機(jī)械、電子等學(xué)科交叉而成的創(chuàng)新型研究熱點,，既是一門通過微通道(尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米)來研究流體力學(xué)的自然科學(xué),，又是一門通過微型化設(shè)備來操縱微流體(體積為微升到納升)的系統(tǒng)技術(shù)。它在時間和空間上，都為分子濃度控制帶來了全新的技術(shù)解決方案,，與傳統(tǒng)方法相比,，它具有以下優(yōu)點：
(1)樣品體積很小，精度高：能用非常少的樣品得到很高效率的分析,，比如在化學(xué)反應(yīng)中立方毫米量級的液體就足以得到有效的反應(yīng),，而且由于微流道細(xì)小，其反應(yīng)區(qū)體積很小,，所以化學(xué)反應(yīng)的精度更高,，可以有效地規(guī)避質(zhì)量誤差。
(2)快速,、靈敏：反應(yīng)速度很快，這是因為在微流道中,，可以做到混合,、傳質(zhì)等過程，因此時間比大型反應(yīng)設(shè)備快得多,。此外,，由于系統(tǒng)中液滴尺寸較小，因此靈敏度高,。
(3)節(jié)約成本,，節(jié)能環(huán)保：由于用的是微型裝置，相比傳統(tǒng)方法,，其所需的試劑量和能源消耗都大幅度減少,，成本更低，又因為所需樣品很少,，對環(huán)境污染的作用也大大降低,。
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